Reducerea poluanţilor

din apele uzate folosind

tehnologia SBR

Coordonator ştiinţific:

Asist.univ.dr.ing. Ilinca DINU

Absolvent:

Ancuţa Cătălina MURARIU

2015

Cuprins

Condiţii de calitate privind evacuarea apelor uzate în receptori naturaliI

Epurarea apelor uzateII

Epurarea biologică avansatăIII

Cercetări asupra proiectării staţiilor de epurare de capacitate redusăIV

VI

Studiu de caz. Proiectarea unei staţii de epurare cu reactoare biologice de tip SBR

V

Concluzii

Scopul şi obiectivele cercetării

România este membră a Uniunii Europene şi de aceea unul din obiectivele urmărite este ca orice localitate să beneficieze de instalaţie de canalizare, fapt ce duce în final la deversarea necontrolată a unei cantităţi mari de ape uzate în emisarii naturali.

De cele multe ori partea financiară este o piedică în realizarea acţiunilor venite în ajutorul mediului înconjurător şi de aceea, ca ingineri de mediu trebuie să găsim cele mai bune opţiuni de protejare a resurselor limitate, atât din punct de vedere economic cât şi managerial.

Pentru localitaţile mici şi medii ca dimensiune, ce încă nu beneficiază de staţie de epurare, propun proiectarea unei staţii de epurare biologică SBR deoarece aceasta este eficientă şi în acelaşi timp rentabilă.

Pe lângă acestea intervin şi proprietăţile benefice ale nămolului chiar şi după întregul proces de epurare, urmând a fi deshidratat şi utilizat ca şi îngrăşământ în agricultură.

Epurarea apelor uzate Epurarea reprezintă procesul complex de reţinere şi neutralizare în staţiile de epurare a

substanţelor dăunătoare dizolvate, în suspensie sau coloidale prezente în apele uzate.

 Epurarea apei în staţii de epurare se realizează în mai multe trepte şi anume: treapta primară, treapta secundară şi treapta terţiară.

Epurarea apelor se dezvoltă pe două linii, linia apei în care are loc reţinerea substanţelor minerale şi organice cu eliminarea compuşilor de azot şi fosfor şi linia nămolului, a depunerilor.

Figura 1. Schema convenţională pentru epurarea apei uzate

Tehnologia SBR (Sequencial Batch Reactor)

Reactorul cu funcţionare discontinuă secvenţială SBR este un sistem de epurare biologică a apelor uzate ce vin de la comunităţi medii ca dimensiune şi se constituie din rezervoare mari în care se realizează mai multe operaţii ale procesului de epurare.

Procesul se desfaşoară într-un mediu aerob sub acţiunea bacteriilor nitrificatoare, Nitrosomomas şi Nitrobacter, ce descompun moleculele de azot şi fosfor reducându-le toxicitatea.

Aceste cantităţi uriaşe împiedică emisarul să facă faţă prin procesul de autoepurare, reducând doar o parte din poluanţi, ce conduc la dezechilibrele ecosistemelor acvatice, respectiv alterarea calităţii apei.

Procesul de epurare care se desfăşoară în SBR este comandat de un calculator de proces PLC (Programmable Logic Controller), urmând un program bine stabilit.

Exemple de reactoare tip SBR

Din punct de vedere legislativ, valorile limită de încărcare cu poluanţi ai apelor uzate industriale şi urbane, după epurarea lor, sunt precizate în NTPA 011/2002 “Normativ pentru stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi ai apelor uzate industriale şi urbane la evacuarea în receptori naturali”.

Figura 2. Exemple de reactoare tip SBR

1. Faza de umplere

2. Faza de reacţie

3. Faza de decantare

4. Faza de evacuare a

apei epurate

5. Faza de evacuare a

nămolului în exces

Cele 5 faze care alcătuiesc un ciclu de funcţionare al staţiei de epurare SBR, se pot repeta de mai multe ori în decursul unei zile.

Procesul de epurare

Procesul de epurare are un caracter ciclic, fiecare ciclu se bazează pe principiul umplere-golire ce presupune 5 faze:

Etapele de funcţionare ale staţiei de epurare SBR

În această Lucrare de Diplomă propun proiectarea staţiei de epurare de mică capacitate cu reactore de tip SBR care va deservi o localitate cu un număr de 3000 locuitori echivalenţi (L.E).

Pentru realizarea modelului numeric s-a utilizat programul de calcul Microsoft Excel şi software AutoCAD 3D Map.

Breviarul de calcul tehnologic de proces a fost întocmit pe baza formulelor specifice de calcul pentru fiecare parametru în parte, urmărind debitul de apă uzată ce rezultă de la 3000 de locuitori.

Dimensionarea echipamentelor staţiei de epurare SBR este un alt paramentru foarte important deoarece aceasta trebuie sa fie în concordanţă cu debitul de apă ce urmează să ajungă în reactor.

Studiu de caz. Proiectarea unei staţii de epurare cu reactoare biologice de tip SBR

Debitele caracteristice ale debitelor uzate

Cantităţile de poluanţi influenţi comparativ cu cantităţile de poluanţi efluenţi

CBO₅

CCO-Cr

MTS

NT

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Cantităţi de poluanţi efluente Cantităţi de poluanţi influente mg/l

Figura 3. Reprezentarea grafică a cantităţilor de poluanţi influenţi comparativ cu cantităţile de poluanţi efluenţi

Gradul de epurare necesar

Analizând valorile gradului de epurare pentru fiecăre poluant, se poate observa cu claritate necesitate utilizării unei tehnologii biologice de epurare.

Gradul de epurare necesar reprezintă eficienţa ce trebuie realizată obligatoriu de către staţia de epurare pentru reţinerea unui anumit poluant.

Dispoziţia generală în plan a staţiei de epurare în varianta cu SBR

Bilanţul încărcărilor masice

Concluzii Problema epurării apei a devenit o provocare pentru orice inginer şi proiectant angajat să

satisfacă cele două părţi, partea economică şi partea managerială.

Chiar dacă nu exista activitate industrială în aceste localităţi, cantităţile uriaşe de azot şi fosfor sunt principlele substanţe poluante ce se gasesc în exces, venite din gospodării şi agricultură îngreunând procesul natural de autoepurare.

Sistemul de control SBR este mai complex faţă de un sistem convenţional cu nămol activat şi include comutatoare automate, robinete automate şi alte instrumente care ordonează şi temporizează diferite operaţii, prin urmare nu necesită un numar mare de angajaţi.

Necesitatea proiectării acestei staţii este evidentă din rezultatele calculelor efectuate, valorile uriaşe de poluanţi din apele uzate depăşind cu mult limitele impuse de normativele aflate în vigoare.

Bibliografie

Dima M., Dinu I., Ciocan D., Ciocan C., 2013. Bazale proiectării staţiilor de epurare. Editura Alma group media, Cluj Napoca.

Ianuli, S., (2002) – Optimizarea instalaţiilor pentru nitrificarea şi denitrificarea apelor uzate, (teză de doctorat) UTC Bucuresti.

https://www.youtube.com/watch?v=FLVWaPUekrs http://www.cotidianul.ro/biotehnologii-pentru-epurarea-avansata-a-apelor-uzate-161534/ http://www.aquamundus.ro/.pdf http://www.upg-ploiesti.ro/fisiere/1669/apa_poluare_depoluare.pdf http://www.khasmgroup.ro/Despre%20epurare.html *** Situaţia în România a apelor uzate urbane şi a nămolului provenit din staţiile de epurare,

Broşură pentru public, Bucureşti, decembrie 2012 *** NTPA-001/2002: Normativ privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a apelor

uzate industriale si orăşeneşti la evacuarea în receptorii naturali, publicat în Monitorul Oficial, Partea I nr. 187 din 20 martie 2002;

Vă mulțumesc !